淺談土工材料在水庫除險加固的應用

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淺談土工材料在水庫除險加固的應用

一、概況
　　頓頭坑水庫位于蕉嶺縣文福鎮(zhèn)，是一座?。ǘ┬退畮?，1974年動工，1975年竣工投入運行。水庫集雨面積為3.5平方公里，正常水位為202.3米（假設高程、下同）、相應庫容為86萬m3，壩頂高程為210.74米，壩長220米，壩頂寬為3米，前坡坡比為1:2.5、后坡坡比為1:2，泄洪洞底高程為202.3米、寬2米、原設計最大下泄流量為16.4m3/s，壩底左岸設置有一個混凝土輸水涵，最大下泄露流量為1.5m3/s，水庫灌溉耕地1375畝，灌溉水田面積1200畝，受益人口2300人。
　　頓頭坑水庫興建時，由于當時的客觀原因，質(zhì)量差，資料不全，經(jīng)過運行多年發(fā)現(xiàn)，堤身滲漏嚴重反濾體偏低，設施不完善，壩前坡沖刷嚴重，壩后坡多次出現(xiàn)“牛皮漲”等問題。
　　經(jīng)過分析比較，診斷為壩體滲漏嚴重，對頓頭坑水庫盡快對壩體進行防滲處理，減少壩體滲流量。保證水庫安全運行，充分發(fā)揮效益，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮更大作用。
　　二、防滲處理技術方案的確定
　　總結(jié)土壩壩體的除險加固方案，一般是進行防滲補強，采用方法有加高培厚土壩、鋪設土工膜、填充灌漿等，但常用方案有：高壓噴射灌漿、劈裂灌漿、混凝土防滲墻、M7.5漿砌石表面層批擋等。
　　我們對四種方案的運用情況、防滲效果、施工速度及工程造價進行比較、分述如下。
　　高壓噴射灌漿
　　高壓噴射技術是20世紀80年代從日本引進的，在二十多年的運用中，施工工藝不斷完善，施工技術不斷提高。高壓噴灌成孔率高施工速度快，工程造價也比較適中，但施工產(chǎn)生廢物較多，環(huán)境污染較大。
　　劈裂灌漿
　　劈裂灌漿是20世紀70年代發(fā)展起來的土壩灌漿技術，在土壩壩體防滲加固中收到了較好的效果。劈裂灌漿可就地取材，工程造價低，施工設備簡便，但施工質(zhì)量難以保證，防滲效果也難以得到保證。
　　M7.5漿砌石面層加批擋
　　用M7.5漿砌石表面加批擋防滲，雖然是對壩坡的穩(wěn)定有利，但土壩特性不穩(wěn)定，還會產(chǎn)生局部沉陷，比較容易出現(xiàn)裂縫，從而降低防滲效果。因此，用M7.5漿砌石表面加批擋防滲通常還需要加上灌漿防滲技術。
　　土工膜防滲
　　土工膜是一種新的防滲技術，土工膜防滲因膜為柔性，能較好地適應壩體沉陷、變形且膜的不透水性能好，用于壩體防滲較為理想。由于水庫壩坡的坡比均在1:2以上，因此，邊坡自身穩(wěn)定不成問題。
　　經(jīng)以上四種方安比較后，根據(jù)頓頭坑水庫的位于比較邊遠的山區(qū)，不利于材料運輸?shù)膶嶋H情況，同時，水庫要保證耕地灌溉和人畜用水，不宜長時間的放空庫容，應盡快恢復水庫的作用。決定采用土工膜進行防滲處理。